Activité : Un choc à 50 km/h est-il équivalent à une chute du 4è étage ? D'après la Sécurité Routière, « sans ceinture de sécurité, le choc d'une voiture roulant à 50 km/h équivaut à une chute du 4è étage (soit d'une hauteur de 10 mètres). »
Lors d'une collision, le véhicule décélère brusquement alors que les passagers sont projetés violemment vers le point d'impact. C'est l'énergie dégagée lors de l'impact qui provoque les blessures. L'énergie cinétique est égale à 1/2 fois la masse du véhicule multipliée par sa vitesse au carré (EC = 1/2 mv2).
En effet, la force "moyenne" pendant un choc de durée τ est égale à la variation de quantité de mouvement de l'objet →Fc=m→v2−→v1τ . La durée τ est la durée de contact pendant le choc qui dépend de la capacité de déformation élastique ou plastique du matériau.
Exemple : calculons la force qui s'est exercée sur une voiture de masse 1 500 kg ayant subi une décélération de 20 m.s-2 : F = 1 500 x 200 = 30 000 N Une force de même intensité s'est exercée sur la voiture percutée.
D'après l'expression de l'énergie cinétique (Ec = mv2) la violence du choc dépend donc de la masse du véhicule. La violence du choc dépend également de la vitesse initiale : plus la vitesse est élevée, plus le choc risque d'être destructeur et mortel.
Formule officielle. EC = ½ M X V².
Tout savoir sur les chocs frontaux
On parle de choc frontal lorsque l'extrémité avant d'un véhicule percute l'avant d'un autre véhicule ou d'un obstacle.
4- Quand la vitesse augmente, l'énergie cinétique augmente. Elle augmente plus vite que la vitesse. 5- Quand la voiture roule à 50km/h, son énergie cinétique est égale à 100kJ.
Plus la vitesse est élevée, plus le choc est violent en cas d'accident et plus les conséquences sont graves. Tout choc frontal au-dessus de 80 km/h entraîne quasi inévitablement la mort ou des séquelles irréversibles pour tout passager, même ceinturé…
Nous pouvons calculer l'énergie du coup en utilisant l'énergie cinétique = le calcul mv^2 de 1/2. La masse du poing plus l'avant-bras est de 2-4 kilogrammes, ainsi toute l'énergie est en gamme de 100-450 Joules, ou 70-330 pied-livres.
Re : Calcul d'une force d'impact
Or Ec= 1/2 x masse x vitesse^2.
Déterminer la vitesse finale. Appliquez la formule de la vitesse finale, v = la racine carrée de [(2 × m × g)/(ρ × A × C)].
Vitesse = distance / temps
Le plus souvent, il s'agit de : km/h (kilomètre par heure) m/sec (mètre par seconde)
L'énergie cinétique est notés Ec et s'exprime en Joules (J). Elle correspond à l'énergie accumulée par un objet lancé à une vitesse v . son énergie cinétique vaut : Ec = ½ x m x v²
En cas de choc
Lorsqu'un véhicule reçoit un choc, l'énergie cinétique ne peut pas être transformée progressivement. À la place, l'énergie cinétique est absorbée par la carrosserie si bien qu'elle entraîne la déformation du véhicule.
La quantité d'énergie cinétique que possède un objet dépend de deux facteurs : la masse de l'objet en mouvement ainsi que sa vitesse. Ainsi, si on double la masse d'un objet, son énergie cinétique doublera également. Toutefois, si on double la vitesse, son énergie cinétique sera quatre fois plus grande.
On peut illustrer cela avec la relation suivante : [ E = Q times Delta V ] Où : L'énergie, notée E, en joules ; La charge, notée Q, en coulombs ; Et la différence de potentiel aux bornes de l'appareil, notée ΔV, en volts.
Par exemple, le calcul de l'énergie en électricité peut s'exprimer en joule J et sa formule prend en compte la puissance (unité internationale le Watt) et le temps (unité la seconde). On obtient ainsi la formule suivante : J = W x s.
Choc mou. Supposons qu'une particule de masse m1 se déplaçant à la vitesse →v , heurte une cible immobile de masse m2 , puis qu'elle se lie à elle. On parle alors de choc mou.
Un traumatisme contondant causé par un accident de voiture peut faire s'écrouler les poumons et casser les côtes. Les hernies discales, les blessures au cou et les blessures à la poitrine sont également courantes.
Lors d'un choc suffisamment violent, le cerveau percute l'intérieur du crâne en arrière et en avant, ou sur les côtés, à l'instar du corps humain soumis à une accélération ou à une décélération brutale, type accident frontal dans une voiture.
Tout choc conserve la quantité du mouvement. après le choc. Choc de deux particules de même masses m, l'une est initialement immobile.
Au cours d'un choc élastique entre deux corps isolés l'énergie interne du système reste constante et l'énergie mécanique du système se conserve. Il y a conservation de l'énergie cinétique.
La conservation de la quantité de mouvement peut intervenir lors d'une collision entre deux ou plusieurs objets ou particules. Lorsqu'il y a conservation, l'addition vectorielle des quantités de mouvement de chaque corps faisant partie du milieu conserve la même valeur avant et après la collision.